基于專業認證的電子信息工程專業課程體系探索

李鋒+張貞凱+田雨波

摘 要：文章以工程教育專業認證的標準與要求為導向，以培養解決“復雜工程問題”能力為核心，對電子信息工程專業的課程體系進行反向設計，對教學內容與教學模式進行了一系列改革，以構建層次化的實踐教學體系，借鑒CDIO理念，結合學科特色開展專業綜合實踐與畢業設計，強化過程管理，突出復雜工程能力的培養，旨在為專業認證及專業建設打下基礎。

關鍵詞：工程教育；專業認證；電子信息工程；課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）12-0020-03

工程教育專業認證是工程技術行業的相關協會連同工程教育實施者對工程技術領域相關專業的高等教育質量加以控制，以保證工程技術行業的從業人員達到相應教育要求的過程。2013年6月，國際工程聯盟大會接納中國科學技術協會成為《華盛頓協議》的預備成員。2016年6月，我國加入《華盛頓協議》成為正式成員，工程教育認證體系得到國際認可，工程教育邁上新的發展臺階?！肮こ探逃龑I認證”是地方高校提高人才培養質量、提高自身競爭力的重要契機。

如何依托于專業認證這個契機，結合院校自身發展特點，培養出符合國際標準、具有人才市場競爭優勢的電子信息工程人才，是電子信息工程專業建設中必須思考的問題。在電子信息工程專業建設中，我們以專業認證理念為導向，力圖深入理解工程教育專業認證的精神實質，把握專業認證標準的內涵，加強對社會需的研究，改革課程體系和教學方法，創新人才培養模式，強化工程實踐能力培養，為人才培養質量的提升打下了堅實的基礎。

一、專業認證及復雜工程問題概述

專業認證的關鍵就是評估專業的教學是否適合學生畢業后進入該領域從事專業工作的要求，確認高等學校所開設的專門職業性教學計劃是否符合預先制定的合格標準，關注高校課程體系對能力標準體系的響應性。工程教育專業認證遵循三個基本理念[1-2]：成果導向、以學生為中心、持續改進。這些理念對引導和促進專業建設與教學改革、保障和提高工程教育人才培養質量至關重要。

“復雜工程問題”是指待解決的工程問題涉及多個工程、技術及其他方面的因素，無法用簡單的工程方法解決，必須運用深入的工程原理，并經過分析才可能得到解決的問題[3-4]。其主要特征有以下幾個方面：

（1）必須運用深入的工程原理，經過分析才可能得到解決；（2）問題所涉及的各種技術、工程和其他因素間可能會存在沖突；（3）成型的理論和技術不一定能完全解決，需要通過建立合適的抽象模型才能解決，在建模過程中需要體現出創造性；（4）不是僅靠常用方法就可以完全解決的，要解決這類問題必須創造性地利用工程原理，并超越以前的經驗，才能給出合理的、令人滿意的解決方案；（5）問題中的各因素可能沒有完全包含在專業工程實踐的標準和規范中；（6）問題具有較高的綜合性，包含多個相互關聯的子問題；（7）問題相關各方利益不完全一致，對同樣的工程問題會有不同的結論。

在2015版工程教育專業認證的12條畢業要求通用標準中，有8條涉及了“復雜工程問題”。在電子信息工程領域，這種復雜工程問題也處處存在。根據專業認證的理念和標準，在專業培養方案及課程建設過程中，應主動將復雜工程問題融入到教學內容中，在課程設計、綜合實踐、生產實習、畢業設計、科技訓練等教學環節中，不斷改進教學模式和教學理念，才能滿足認證要求、不斷提高人才培養質量。

二、基于專業認證的電子信息工程專業課程體系探索

電子信息工程專業是我校重點發展的特色專業之一，也是我校首批專業認證試點專業。圍繞江蘇科技大學建設國內一流造船大學的長遠戰略目標，以工程教育專業認證為抓手，按照“學生中心，產出導向，強化實踐，注重創新，持續改進”的思路，對專業建設進行頂層設計，對課程體系、教學內容、教學方法進行反向設計，對人才培養目標、課程體系、師資隊伍、教學條件與教學資源、教學方法與考核方法、學科競賽與科技創新、專業實踐、過程管理與持續改進機制等方面采取了一系列舉措，著力打造有行業特色的應用型電子信息工程教育體系。

（1）人才培養目標。開展社會需求調研，結合江蘇科技大學行業特色和辦學定位，確定了江蘇科技大學電子信息工程專業定位及人才培育目標為：具有扎實的基礎理論知識和電子專業知識；具備良好的人文素養與職業道德，較強的溝通能力與團隊協作精神；具備較強的獨立學習能力和實踐能力，分析問題、解決問題以及開展工程研究的綜合能力；具備一定的創新性潛質和國際化視野；具備電子工程師的基本素質，并勝任各類電子設備和信息系統的研發與制造工作。預期在畢業5年左右，能夠在相關領域勝任系統設計和開發、系統運行與維護、技術服務與管理等方面的工作。

（2）畢業要求與能力矩陣。將培養目標與專業認證所規定的12條畢業要求相對應。規定了學生完成學業時應取得的學習成果，在知識方面，包括人文社會科學、法律經管，專業基礎理論、專業知識及工程實踐知識；能力方面包括較強的獲取知識和綜合運用知識分析、解決問題的能力，綜合運用所學理論知識和技術手段設計電子信息系統的能力，組織管理能力，跨文化交流表達能力；境界方面包括創新的態度和意識，自主學習、終身學習和適應發展的意識、社會責任感和工程職業道德等。

（3）課程體系。按照專業認證標準及補充標準，在通識課、專業基礎課、專業課、專業方向課、集中實踐教學環節中設置了認證所要求的電子信息工程專業知識領域，給出本專業的主干課程如下表所示。

將畢業要求細化到可實施、可檢查的程度，并分解到不同的課程和培養環節中，建立畢業要求與課程體系的對應關系。主要課程與畢業要求的對應關系如下表2所示，其中畢業要求1—12 分別代表：工程知識、問題分析、設計開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境與可持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理、終身學習。endprint

（4）課程體系的思路和特色。按照“通識教育—學科基礎—專業核心—領域方向”四個層次開設專業培養所需課程，遞進式地完成對專業知識的“銜接—融合—提升”，引導學生的專業學習。按照專業課程特色化、課程實層次的思路逐步提升學生的工程實踐能力。

專業課程特色化。專業課結合學科特色與教師科研實踐，以電子信息技術在船舶海洋領域中的應用為導向，開設了包括“船舶雷達原理”、“船舶通信與導航技術”、“聲吶技術”、“嵌入式系統”等在內的特色課程，以及“專業課綜合實訓”等實踐課，課程教學內容與學科特色高度相關，為開展復雜工程問題的實踐打下了基礎。

課程實踐層次化。面向“復雜工程問題”，將實踐教學分為基本技能、綜合應用與初步設計、工程實踐與創新等三個層次?；炯寄軐影ā按髮W物理”、“計算機基礎”、“金工實習”、“電子認知實習”，專業基礎課程實驗的目的是進行工程類基本技能訓練，解決相對簡單的工程問題。綜合應用與初步設計層包括 “微機原理”、“信號與系統”、“電磁場”、“電子電路課程設計”、“通信系統課程設計”等，目的是單科知識綜合應用和初步設計能力的訓練，解決較復雜工程問題。工程實踐與創新能力層包含“專業綜合實訓”、“電子產品策劃與設計”、“企業實訓”、“畢業設計”等，實踐項目多來自教師科研與企業需求，具有較強的學科特色，借鑒CDIO理念，多采用項目式教學。

三、面向復雜工程問題的實踐教學建設探索

（一）構建以學生為中心的教學模式

以工程教育專業認證的標準和要求為導向，改進課程的教學大綱、根據課程與畢業要求對應關系，明確課程的定位和教學目標、改革教學手段、改進學業考核與評定方法、改革課程實踐內容等。

以提高效果為目標，優化教學模式和教學方法，建立開放式、對話式、研究式課堂，實施基于問題、基于案例、基于項目等多種研究性學習方法。因課施教、因材施教、多種教學方法相結合。創新教學模式和教學手段，利用“慕課”、“微課”、“翻轉課堂”等手段，拓展教學空間和時間，壓縮課內學時，將部分數字系統設計、信號與信息處理及相關的仿真實驗等留作課外作業，讓學生利用個人電腦以及“宿舍實驗室”、“口袋實驗室”等完成課內實驗項目。調動學生的積極性，更好地實現教學互動。

（二）面向復雜工程，推行專業綜合實踐項目

在校內完成專業方向課學習之后開始實施“綜合實踐”課程實踐教學環節。以綜合運用所學知識為原則，綜合實踐項目來源于教師科研、企業需求、教學實例及工程實踐，實踐內容及實施目標經過教研室充分討論，形成面向工程一線的專業課程實踐項目提供學生選擇。借鑒CDIO理念，實踐項目分為選題、方案設計與論證、項目實施、項目驗收等幾個階段和步驟。學生以組為單位，通過調研寫出實驗方案和實施計劃，以及項目所需軟硬件資源等，經課程組教師審查評估，協助提供相關條件并負責指導，最后撰寫項目報告，完成項目答辯。

為確保綜合實踐環節的有效性，改革實踐環節考核評價方式，實施多樣化、過程式考核。將基本技能的掌握及分析、獨立思考能力、主動學習意識、解決工程實際問題的能力、團隊協作、創造性思維等作為考核的要點，建立分項評價制度，采用量化的評價指標。

（三）強化畢業設計過程管理，突出復雜工程能力培養

畢業設計既是培養計劃中學分比重最大的教學環節，也是培養工程實踐能力的關鍵環節。為了保證畢業設計質量，對畢業設計選題、開題、中期答辯、成果驗收及畢業答辯等全過程進行監控。

成立畢業設計專家組，對畢業設計題目及內容逐一審查，去掉工程實踐性不突出、過于簡單或創新性不足的課題，并對課題的工作量及難度進行評估，保證學生在畢業設計中得到全面綜合的工程訓練。

為保證畢業設計時間，在大四第一學期初啟動畢業設計準備工作，用近一年的時間來完成畢業設計。把畢業設計和綜合實踐等環節系統地結合在一起，鼓勵學生提前接觸畢業設計課題，為學生提供足夠的開放性實驗室，讓學生有更多的時間對課題進行深入了解。

（四）提高教師的工程實踐能力

為使實踐教學更貼近電子信息工程行業實際，經常選派教師參加相關的技術交流、參觀、培訓，開闊視野，鍛煉教師動手實踐能力。以學科競賽推動工程實踐與科技創新，對各類國家級、省級競賽活動指定專門的教師負責，組成學科競賽指導教師團隊，加大科技創新指導對教師的績效考核比例。加強校企合作，派遣教學骨干到企業掛職鍛煉，參與企業或研究所的工程項目，增強教師的工程實踐經歷，聘請企業工程技術人員作為實踐課程指導教師。

專業認證工作中涉及人才培養的方方面面，工作任務繁重。合理的人才培養方案、課程體系及教學模式及質量保障體系是專業認證工作的基礎。按照專業認證標準和人才培養理念，以學生為中心，以培養解決“復雜工程問題”能力為核心，對電子信息工程專業的課程體系、教學內容、教學模式進行了一系列的改革。借鑒CDIO理念，構建層次化的實踐教學體系，結合學科特色開展專業綜合實踐和畢業設計，強化過程管理，突出復雜工程能力培養。盡管我們做了一定的工作，但與專業認證標準還存在較大距離。我們希望以工程教育專業認證為契機，不斷規范人才培養過程，從而培養出具有更高競爭力、符合國際標準的工程技術人才。

參考文獻：

[1]李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中 國高等教育，2014，（17）.

[2]李志義.解析工程教育專業認證的學生中心理念[J].中 國高等教育，2014，（21）.

[3]林健.如何理解和解決復雜工程問題——基于《華盛頓 協議》的界定和要求[J].高等工程教育研究，2016，（5）.

[4]尚鳳軍.面向復雜工程問題的計算機人才創新能力培養 體系研究[J].計算機教育，2016，（9）.endprint